SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LÊ LỢI

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Người thực hiện: Nguyễn Thị Đào
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: Vật ly

THANH HOÁ NĂM 2017


Mục lục
Trang
Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

3

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

3

III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

4

IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2. Thực trạng lồng ghép kiến thức bảo vệ môi trường vào phần bản vẽ xây
dựng – Công nghệ 11
III. GIẢI PHÁP
A. Giao nhiệm vụ cho học sinh
1. Thực trạng sử dụng vật liệu xây dựng ở địa phương em hiện nay
2. Sự tác động đến môi trường và sức khỏe của ngành công nghiệp sản xuất
vật liệu xây dựng nung

6
7
7
7
7
9

3. Tình trạng khai thác gỗ hiện nay và nguy cơ giảm diện tích rừng

9

4. Nguy cơ thu hẹp nguồn tài nguyên đất canh tác

10

B. Kế hoạch dạy học

11

1. Mục tiêu
2. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh



PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Trong một thế giới đang biến động từng giây bởi sự phát triển mạnh mẽ
của khoa học và công nghệ thì vấn đề đào tạo con người có tri thức, có đạo đức,
có năng lực làm việc, lĩnh hội và sử dụng công nghệ hiện đại đã đặt ra một trách
nhiệm cho toàn ngành giáo dục và cả xã hội. Nghị quyết TW 2 khóa VIII đã chỉ
rõ: "Đổi mới phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một
chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng
các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm
bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh"
Trước tình hình đó nền giáo dục của nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu
sắc và toàn diện để tạo cho đất nước đội ngũ nhân lực có tri thức, có tay nghề
vững vàng và đủ khả năng hội nhập, theo kịp yêu cầu của đất nước nói riêng và
thế giới nói chung. Phát triển giáo dục, đào tạo là một trong những động lực
quan trọng thúc đấy sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, là điều
kiện để phát huy nguồn lực con người, là yếu tố cơ bản để phát triển xã hội.
Để đáp ứng được các đòi hỏi của xã hội ngành giáo dục phải đổi mới cả
chương trình giáo dục, đổi mới phương pháp giảng dạy và cả đổi mới phương
pháp kiểm tra đánh giá cho phù hợp. Nhà trường phổ thông không chỉ trang bị
cho học sinh kiến thức, kĩ năng mà phải trang bị cho học sinh những năng lực
sáng tạo, những kiến thức được ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Chính vì
vậy đòi hỏi người giáo viên phải giảng dạy nghiêm túc, chú ý nhiều đến khả
năng phân tích, tổng hợp, giải quyết vấn đề của học sinh. Học sinh phải có ý
thức học tập thật sự, xây dựng được động lực học đúng đắn, nắm bắt và giải
quyết vấn đề một cách nhanh chóng.
Vật lý là một trong những môn học có hệ thống bài tập rất đa dạng và
phong phú. Qúa trình giải bài tập có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thực
hiện nhiệm vụ dạy học vật lý ở nhà trường phổ thông. Thông qua việc giải tốt
các bài tập vật lý sẽ giúp học sinh có được những kỹ năng so sánh, phân tích,

cũng như rèn kỹ năng giải bài tập. Vì vậy việc phân dạng bài tập trong các
chương của sách vật lý lớp 12 là việc làm thiết thực giúp cho học sinh biết vận
dụng kiến thức vật lý để giải bài tập, biết sử dụng thành thạo các công cụ toán
học trong việc giải bài tập.
Cụ thể hơn khi hướng dẫn học sinh giải các bài tập phần tán sắc ánh sáng
tôi thấy kiến thức, bài tập rất đa dạng và liên quan nhiều đến kiến thức vật lý lớp
11 trong khi đó nhiều học sinh cho rằng thi THPT quốc gia chỉ thi chương trình
12 nên kiến thức vật lý 11 không được các em chú trọng vì vậy việc giải bài tập
phần tán sắc ánh sáng trở nên khó khăn với các em. Hơn nữa, theo phân phối
chương trình trong phần này rất ít tiết bài tập, nhất là các lớp không có tiết tự
chọn. Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lí ở trường THPT tôi đã cố gắng
hình thành cho học sinh phương pháp, kỹ năng giải bài tập Vật lí để các em đạt
kết quả cao trong các kì thi.
Vấn đề nữa đó là do tính chất đề thi trắc nghiệm rất rộng và rất dài với 50
câu hỏi trắc nghiệm trải dài hết chương trình lớp 12 nên việc hình thành các
công thức thu gọn và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm là hết sức cần thiết.
Để khắc phục những tình trạng trên tôi chọn đề tài: “ Hướng dẫn học
sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về tán sắc ánh sáng”. Trong
khuôn khổ một sáng kiến kinh nghiệm tôi đã hệ thống lại lý thuyết (đặc biệt kiến
thức liên quan vật lý 11), chia thành các dạng bài tập nhỏ, mỗi dạng đưa ra
phương pháp giải và các bài tập ví dụ cụ thể phù hợp chương trình cải cách sách
giáo khoa, phù hợp với trình độ học sinh phổ thông để từ đó giúp các em nắm
được kiến thức cơ bản, giải bài toán một cách rất dễ dàng và đạt hiệu quả cao.
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Các bài tập phần tán sắc ánh sáng chương trình vật lý lớp 12
- Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý thuyết.
- Giải các bài tập vận dụng.
4

- Dải màu có 7 màu chính: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
- Tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.
- Dải màu quan sát được là quang phổ của ánh sáng Mặt trời. Ánh sáng Mặt
trời là ánh sáng trắng.
- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm
sáng đơn sắc.
2. Một số khái niệm cơ bản.
a. Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Là hiện tượng lăng kính phân tách một chùm
sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
b. Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu duy nhất được gọi là màu đơn sắc, tương ứng
cũng có một giá trị tần số xác định.
c. Ánh sáng trắng: là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến
tím .
3. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là do chiết suất của lăng
kính có giá trị khác nhau đối với ánh sắc đơn sắc khác nhau. Chiết suất của ánh
sáng tím lớn nhất, và với ánh sánh đỏ là nhỏ nhất. Ánh sáng trắng là hỗn hợp
của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím do đó khi
đi qua lăng kính các ánh sáng đơn sắc sẽ bị lệch về đáy lăng kính với các góc
lệch khác nhau nên chúng không chồng chất lên nhau mà tách thành một dải
gồm nhiều màu liên tục.
Chú ý: Trong chương trình lớp 11 chúng tá đã biết hệ thức giữa tốc độ truyền

c
v

ánh sáng trong một môi trường với chiết suất của môi trường n  

3.108

5. Các công thức liên quan:
+ Phản xạ ánh sáng: i i
,

+ Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng:

sin i
n  sin i n sin r
sin r

n

2
+ Phản xạ toàn phần: sin gh  n (n1 n2 )
1
+ Công thức của lăng kính:
sini1 = nsinr1;
A= r1 + r2;
+ Độ tụ của thấu kính:

D

sini2 = n sỉn2
D=( i1 + i2)- A

1
1
1
(n  1)(  )
f

,

- Chiết suất phụ thuộc vào bước sóng: n  A 

B



2

( A, B là các hằng số phụ thuộc

môi trường và  là bước sóng trong chân không).

7


*Chú ý: Hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi cả hai điều kiện sau đây
được thỏa mãn:
+ Ánh sáng đi từ môi trường chiết suất hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ
hơn.
+ Góc tới i lớn hơn góc giới hạn igh.
1
sin i   Tia sáng đi là là mặt phân cách
n
1
sin i   Tia sáng khúc xạ ra ngoài.
n
1
sin i  Tia sáng bị phản xạ toàn phần.


 

v
c
3.10 8
 
0,5.10  6 m 0,5m .
14
f nf 1,5.4.10

Chọn đáp án B.
Bài 2: Bước sóng trong chân không của ánh sáng đỏ là 0,75m của ánh sáng tím
là 0,4m . Tính bước sóng của các ánh sáng đỏ và ánh sáng tím trong thủy. Biết
chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ là 1,5 và đối với tia tím là 1,54.
Giải
c

c.T




Ta có: n  v  v.T    
n

,

,


Bài 4: Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC đặt
trong không khí. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lam hẹp song song đến mặt AB
theo phương vuông góc cho tia ló đi là là trên mặt AC. Tính chiết suất của chất
làm lăng kính đối với tia màu lam. Thay chùm tia màu lam bằng chùm tia sáng
trắng gồm 5 màu đỏ, vàng, lục, lam, tím thì các tia ló ra khỏi mặt AC gồm
những màu nào?
Giải:
Vì tia màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vuông góc cho tia ló
1
n
1

đi là là trên mặt AC nên sin i 

0
Ta có i = A = 600  sin 60  n  nlam 1,15.
lam

1

1

1

1

1

1



2

, trong đó  tính bằng nm. Nếu

chiết suất của tia đỏ là 1,28 thì bước sóng của tia này là:
A. 745nm.
B. 640nm.
C. 750nm.
D. 760nm
Bài 4: Chiếu chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ vàng và lam từ trong nước ra
không khí sao cho không có hiện tượng phản xạ toàn phần. Nhận định nào sau
đây là đúng:
A. Không xác định được sự khác nhau của các góc khúc xạ.
B. Tia vàng đi ra xa pháp tuyến hơn.
C. Tia lam đi ra xa pháp tuyến hơn.
D. Cả hai tia cùng có góc khúc xạ như nhau.
Bài 5: Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác ABC góc chiết
quang 450 đặt trong không khí. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lục hẹp song
song đến theo phương vuông góc với nó cho chùm tia ló ra ngoài nằm sát với
mặt bên AC. Tính chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lục.
A. 1,41.
B. 1,42.
C. 1,43.
D. 1,44.
Loại 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC ÁNH SÁNG.
9


Về loại bài tập này tôi đưa ra các dạng bài tập thường gặp:


 sin i1 nđ sin r1đ
 sin i n sin r

2đ
đ
2đ

A

r

r
1đ
2đ

 Dđ (i  i 2 đ )  A
 sin i1 nt sin r1t
 sin i n sin r

2t
t
2t

 A r1t  r2t
 Dt (i  i 2t )  A

+ Góc hợp bởi tia ló đỏ và tia ló tím
  Dt  Dđ i2t  i2 đ


r

 r1đ 34,22 0
1
đ
1đ
1đ

1
,
54

 A r  r  r  A  r 50 0  34,22 0 15,78 0
1đ
2đ
2đ
1đ

 sin i n sin r  sin i 1,54 sin 15,78 0  i 24,76 0
2đ
đ
2đ
2đ
2đ

0
0
0
 Dđ (i  i 2 đ )  A (60  24,76 )  50 34,76 0


2t
2t

0
0
0
0
 Dđ (i  i 2 đ )  A (60  27,1 )  50 37,1

+ Góc hợp bởi tia ló đỏ và tia ló tím
  Dt  Dđ i2t  i2 đ 27,10  24,760 2,34 0

Bài 2: Một lăng kính có góc chiết quang 600, chiếu một tia sáng đơn sắc màu
cam tới mặt bên AB của lăng kính với góc tới i thì cho tia ló ra khỏi mặt AC với
góc lệch cực tiểu bằng 300. Nếu thay bằng ánh sáng đơn sắc khác có chiếu suất
1,3 thì góc lệch của tia ló so với tia tới là:
A. 34,650.
B. 21,240.
C. 23,240.
D. 43,450.
Giải
Khi góc lệch cực tiểu ta có:

i1 

Dm  A 30 0  60 0

45 0
2
2

2
2

 D (i  i 2 )  A (450  36,24 0 )  60 0 21,24 0


Chọn đáp án B.
Bài 3: Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiếu một
chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên AB đi từ đáy lên. Chiết suất của lăng kính
đối với ánh sáng đỏ là 2 và đối với ánh sáng tím là 1,696. Giả sử lúc đầu lăng
kính ở vị trí mà góc lệch D của tia tím là cực tiểu, thì phải quay lăng kính một
góc bằng bao nhiêu để tới phiên góc lệch của tia đỏ cực tiểu?
A. 450.
B. 160.
C. 150.
D. 130.
Giải:

11


A

0
0
 sin i1 nt sin 2 1,696. sin 30  i1 58
 Góc quay = 580 - 450 = 130
Ta có: 
,
,

Khoảng cách giữa hai vệt sáng đỏ và tím trên màn là:
A. 50mm.
B. 1,2mm.
C. 45mm.
D. 44mm.
Giải:
Ta có:
n đ sin A sin iđ  sin iđ 1,532. sin 30 0  iđ 50 0  Dđ iđ  A 50 0  30 0 20 0

nt . sin A sin it  sin it 1,5867. sin 30 0  it 52,5 0  Dt it  A 52,5 0  30 0 22,5 0

DT=IO(tanDt - tanDđ) = 1000.(tan22,50- tan200)= 50(mm).
Chọn đáp án A.
*Như vậy độ rộng quang phổ là khoảng cách giữa hai vệt sáng ngoài cùng trên
 n đ sin A sin iđ
 n sin A sin i
 Tia đỏ: 
 D i  A
 Dđ iđ  A

màn: 

 nt sin A sin it
 Dt it  A

Tia tím: 

 DT=IO.(tanDt - tanDđ)

*Chú ý nếu lăng kính có góc chiết quang bé và góc tới bé thì:

* Phương pháp giải:
-Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ không khí vào nước dưới góc tới i
 rđ 
sin i nđ sin rđ nt sin rt  
 rt 
 DT  IO.(tan rđ  tan rt )

- Nếu ở dưới đáy bể đặt gương phẳng thì chùm tán sắc phản xạ lên mặt nước có
độ rộng D T 2 DT , rồi ló ra ngoài với góc ló đúng bằng góc i nên độ rộng
chùm ló là: a  D T sin(90 0  i)
,

,

,

,

13


* Bài tập ví dụ: Chiếu một tia sáng trắng hẹp đi từ không khí vào một bể nước
rộng dưới góc tới 600. Chiều sâu bể nước 1(m). Tìm độ rộng của chùm màu sắc
chiếu lên đáy bể. Biết chiết suất của nước đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là:
1,33 và 1,34.
A. 1,0cm.
B. 1,1cm.
C. 1,3cm.
D.1,2cm.
Giải:

sin i nđ sin rđ nt sin rt  
 rt 
 DT  IO.(tan rđ  tan rt )
 DH  DT . sin(90 0  i)  DT . cos i
 DH  DT . sin(90 0  i)  DT . cos i
 DH  DT . sin(90 0  i)  DT . cos i

14


* Bài tập ví dụ: Chiếu một tia sáng trắng hẹp đi từ không khí vào một bản thủy
tinh có bề dày 5cm dưới góc tới 800. Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là: 1,472 và 1,511. Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím.
A. 0,32mm.
B. 0,33m
C. 0,34mm.
D.0,35mm.
Giải:
 rđ 41,99 0
Ta có: sin 80 1,472. sin rđ 1,511. sin rt  
 rt 40,67 0
0
a=DT. cos800 = (e tan rđ  e tan rt ) cos 80 0,35mm
0

Chọn đáp án D.
Dạng 4: TÁN SẮC QUA THẤU KÍNH
* Phương pháp giải:

1

f  R
 t 2(nt  1)

* Bài tập ví dụ:
Bài 1: Một thấu kính thủy tinh hai mặt lồi giống nhau, bán kính R = 20cm. Chiết
suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,5 và đối với ánh sáng tím nt =
15


1,54. Khoảng cách giữa hai tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và đối
với ánh sáng tím là:
A. 1,6cm.
B. 2,45cm.
C. 1,25cm.
D. 1,48cm.
Giải:
R

R

1

1

Ta có: f  2(n  1)  Fđ Ft  f đ  f t  2 ( (n  1)  (n  1) )
đ
t
Fđ Ft 

20 1

1
ft
nđ  1
1,61  1

 CD 3,3cm.

Chọn đáp án B.
*Chú ý: Thông thường thấu kính có đường rìa là đường tròn nên nếu đặt màn
chắn vuông góc với trục chính và ở sau thấu kính hội tụ thì trên màn chắn thu
được một vệt sáng hình tròn. Màu sắc và đường kính của vệt sáng này phụ
thuộc vào vị trí đặt màn. VD: nếu đặt màn tại tiêu điểm đỏ thì vệt sáng có tâm
màu đỏ rìa màu tím và đường kính CD được tính như sau:
f  ft
n 1
CD Fđ Ft

 đ
 t
1
AB OFt
ft
nđ  1

* Bài tập ví dụ:
* Các bài tập vận dụng
Bài 1: Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song coi như một tia sáng vào
mặt bên AB của lăng kính có góc chiết quang 60 0, dưới góc tới 450. Chùm tia ló
ra khỏi mặt AC gồm nhiều màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Biết chiết
suất của chất làm lăng kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 2 và 1,459.

góc bằng bao nhiêu để tới phiên góc lệch của tia đỏ cực tiểu?
A. 450.
B. 600.
C. 150.
D. 300.
Bài 4: Một lăng kính có góc chiết quang 200, chiết suất với tia tím 1,7 với tia đỏ
1,6. Một chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên AB ( gần A) theo phương vuông góc.
Sau lăng kính 1(m) đặt một màn ảnh song song với mặt AB. khoảng cách giữa
hai vệt sáng đỏ và tím trên màn là:
A. 1,4mm.
B. 1,2mm.
C. 45mm.
D. 44mm.
Bài 5: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một
bể nước dưới góc tới 600 chiều sâu của bể nước là 1(m). Dưới đáy bể đặt một
gương phẳng song song với mặt nước. Biết chiết suất của nước đối với tia tím và
tia đỏ lần lượt là 1,34 và 1,33. Bề rộng của dãi quang phổ trên mặt nước là:
A. 1,3cm.
B. 1,1cm.
C. 2,2cm .
D. 1,6cm.
Bài 6: Chiếu tia sáng trắng từ không khí vào một bản thủy tinh có bề dày 10cm
dưới góc tới 600. Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là
1,547; 1,562. Khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím là:
A. 0,83cm.
B. 0,35cm.
C. 0,99cm
D. 0,047cm.
Bài 7: Cho một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính 25cm. Biết chiết suất của
thấu kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,50; 1,54. Khoảng cách giữa tiêu

14
15
6
3
2015- 2016
(11,63%) (32,56%)
(34,88%)
(13,95%)
6,98%)
Chưa áp dụng
Lớp 12 ( 43 em)
9
16
16
2
0
2016- 2017
(20,93%)
(37,21%)
(37,21%) (4,65%)
(0%)
Đã áp dụng
So sánh
Tăng
Tăng
Tăng
Giảm
Giảm
9,3%
4,65%

18


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa vật lý 12 nâng cao- Nhà xuất bản giáo dục
2. Bài tập vật lý 12 nâng cao- Nhà xuất bản giáo dục
3. Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 12- Nguyễn Phú Đồng
4. Bí quyết ôn luyện thi đại học theo chủ đề môn vật lý- Chu Văn Biên
5. Hướng dẫn học và chuẩn bị cho kì thi Quốc gia môn Vật lý - Nguyễn Kim
Nghĩa- Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội.

19


20


21